请教高手：厂里有台水泵，想改造 ，请帮助计算水泵变频改造节能空间有多少？谢谢

Question

水泵铭牌：流量2020m3/h,扬程60m，转速990r/min；水泵进、出口均装有阀门，现工频运行，运行中进口阀门开度40%，出口阀门开度75%，出口流量1105m3/h，扬程不详，变频改造后节能空间有多少？(电机额定功率：450KW，额定电流：33.6A，电压10KV,功率因数0.83，工频运行时电流23A)

Answer 1

一、 风机水泵类负载多是根据满负荷工作需要来选型，实际应用中大部分时间并非工作于满负荷状态，由于交流电机调速很困难，常用挡风板或开/停机时间来调节风量或流量。同时大电机在工频状态下频繁开/停比较困难，电力冲击较大，势必造成电能损耗和开/停机时的电流冲击。采用变频器直接控制风机水泵类负载是一种最科学的控制方法。当电机在额定转速的80%运行时，理论上其消耗的功率为额定功率的(80%)3,即51.2%，除去机械损耗、电机铜、铁损等影响，节能效率也接近40%。同时也可以实现闭环恒压控制，节能效率将进一步提高。由于变频器可实现大的电动机的软停、软起，避免了启动时的电压冲击，减少电动机故障率，延长使用奉命，同时也降低了对电网的容量要求和无功损耗，因此为达到节能降噪目的，使用变频器已成为贵公司节能工作重点。
　挡板阀门的开启角度与管网压力、流量的关系示意图如图。当电机以额定转速N运行，阀门角度以a0(全开)、a、a1变化时，管道压力与流量只能是沿A，B，C点变化。即若想减小管道流量到Q1，则必须减小阀门开度到a1，这使得阀前压力由原来的P0降到Ph。阀前阀后存在一个较大的压差 △P=Pq-Ph

阀门位置与压力流量关系图
如果让阀门全开(开度为a0)，采用变频调速，使风机转速至n1，且流量等于Q1，压力等于Ph，那么在工艺上则与阀门调节一样，达到燃烧控制的要求。而在电机的功耗上则大不一样，风机的轴功率与流量压力的成积成正比。在流量为Q1，用阀门节流时，则电动机的功率为N1=KPhQ1，用变频调速比阀门节流节省的电能：
　　　　　　　　　Ni-N1=K(Pq-Ph)Q1=Q1△P
　　由图可见，流量越低，阀门前后压差越大，也就是说用变频调速在流量小、转速低时，节能效果更好。
目前贵公司的水量调节都是能过调节进出口阀门实现的。这种流量调节方式不但使水泵的效率降低，也使很多能量白白消耗在阀门上。为了节能降噪，提高能源利用效率，增加经济效益，采用变频调速系统取代现有控制方式。

Answer 2

变频的节点空间主要与扬程余量有关，你现在的水泵扬程是60m，要搞清楚可以实际需多少扬程可以满足需要，与60m的差距越大，节电空间越大，如果没有把握，可以测量一下，在管道的最高点附近安装一个压力变送器，测测压力有多少，由工艺提供实际需求压力是多少，如果空间较大，可以变频改造，并以该处压力需求值为目标，变频恒压供水。追问

我这边不方便装压力传感器，水泵是个工艺水循环水泵，能不能估算一下啊？

追答

估算的不准呀，就算估算也有工艺配管图的，再说为什么不方便装呀？高压变频器的投资较大，上百万的东西，估得不准影响效益评估的，一个变送器几千块而已，如果真要改造变送器是必备的

追问

非常感谢您！现在生产线在生产，不好停下来装压力变送器。如果装压力变送器的话，能不能给我推荐个型号啊？有了压力后有没有什么公式可以计算节能量呢？请赐教

追答

压力变送器的可选择的型号太多了，性价比比较高的有横河EJA-210,罗斯蒙特3051等，水泵出厂时都有一个特性曲线，变频后的扬程和流量都会降低，从你现在的使用情况来看，设计流量偏大，如果可以证实扬程也偏大的话一定比例的话，就有节电空间。至于节电多少，不知道有没有公式，有的话也只是估计值，一般循环水都采用恒压供水，闭环控制，实际运行频率会在一定范围内根据流量波动。
我的估算办法是，满足现有流量及扬程需要做多少工，而实际需要的扬程和流量做工的差吧。
如果能找到泵的不同转速下特性曲线最好了，找到同时满足所需扬程和流量的点的转速，换成工频转速的百分比，那么实际用电量约为该百分比的3次方，当然变频器本身也耗一定量得电，需咨询变频器厂家。

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